Bogotá - Ciencias - Maestría en Ciencias - Física · 2026

Estudio de las fases de materia nucleónica y de quarks deconfinados en estrellas de neutrones a partir de ecuaciones de estado

En este trabajo se estudia la estructura interna de estrellas compactas en un escenario híbrido hadrón–quark mediante una construcción fenomenológica que conecta el modelo nuclear de Akmal, Pandharipande y Ravenhall (APR) con una descripción de materia de quarks deconfinados basada en el modelo de Nambu–Jona-Lasinio (NJL), incorporando interacciones escalares, vectoriales y de apareamiento diquark. La transición entre ambos regímenes se implementa a través de una región de interpolación termodinámicamente consistente cuyo rango en densidad bariónica se varía sistemáticamente para analizar su influencia sobre las propiedades macroscópicas estelares. A partir de un conjunto amplio de ecuaciones de estado generadas al modificar las constantes de acoplamiento gV y H, se resolvieron las ecuaciones de Tolman–Oppenheimer–Volkoff, a través del formalismo de Lindblom, para obtener familias completas masa–radio y caracterizar la composición interna de las configuraciones estables, cuantificando el espesor de la corteza, la extensión de la región de interpolación y la posible formación de núcleos constituidos exclusivamente por materia de quarks. Los resultados muestran que la repulsión vectorial gV rigidiza la ecuación de estado y produce variaciones moderadas en la distribución porcentual de las regiones internas, mientras que el acoplamiento diquark H ejerce una influencia más significativa sobre la aparición y tamaño del núcleo quark, favoreciendo regiones deconfinadas más extensas para valores mayores de este parámetro. Se encuentra que una región de interpolación suficientemente amplia permite obtener configuraciones masivas compatibles con las restricciones observacionales actuales sin requerir transiciones de primer orden abruptas, evidenciando que la estructura interna de estrellas híbridas es altamente sensible a los parámetros efectivos que gobiernan la dinámica de la materia de quarks y que una construcción interpolada constituye un marco consistente para describir configuraciones astrofísicamente viables. (Texto tomado de la fuente)